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Lei de Ohm e Potência Prof a: Miriã da Silveira Coelho Corrêa – M.Sc Email: miriacoelho@gmail.com Aula 1 CCE0012 - ELETRICIDADE 1 Sumário • Circuito elétrico • Resistência • Resistores Fixos • Resistores variáveis • Lei de Ohm • Potência elétrica • Energia elétrica 2 Circuito elétrico • Um circuito elétrico é constituido de 4 partes: – Uma força eletromotriz(fem): baterias, geradores; – Condutores: fios que interconectam as várias partes do circuito e conduzem a corrente; – Uma carga: resistor que é um dispositivo que utiliza energia elétrica, como lâmpada, campainha, torradeira, etc; – Instrumentos de controle: podem ser chaves, resistências variáveis, fusíveis, disjuntores ou relés. 3 Circuito elétrico 4 Circuito elétrico • Circuito fechado ou completo consiste num percurso sem interrupção para a corrente, desde a fem, passando pela carga e voltando à fonte. 5 Circuito elétrico • Um circuito é denominado incompleto ou aberto se houver uma interrupção no circuito que impeça a corrente de completar seu percurso. 6 Circuito elétrico • A fim de proteger o circuito, conecta-se um fusível diretamente ao circuito. • O fusível abre, ou rompe, o circuito toda vez que uma corrente perigosamente alta começa a fluir. 7 Circuito elétrico • O fusível permite o fluxo de correntes menores do que o valor do fusível, mas se derrete e consequentemente rompe ou abre o circuito se fluir uma corrente mais alta. 8 Circuito elétrico • Quando flui uma corrente alta no circuito, ocorre um “curto-circuito”. • O curto-circuito geralmente é provocado por uma ligação acidental entre dois pontos do circuito que ofereçam uma resistência muito pequena. 9 Circuito elétrico • Geralmente utiliza-se o símbolo do terra (GND) para indicar que alguns fios estão ligados a um ponto comum no circuito. 10 Circuito elétrico 11 Resistência • A resistência é a oposição ao fluxo da corrente. • Para se aumentar a resistência de um circuito, são utilizados componentes elétricos chamados resistores. 12 Resistência • Resistor: é um dispositivo cuja resistência ao fluxo da corrente é conhecido e bem determinado. • Resistência: é uma medida em Ohms e é representada pelo símbolo R nas equações. 13 Resistores Fixos • Um resistor fixo é aquele que possui um único valor de resistência que permanece constante sob condições normais. • Os dois tipos principais de resistores fixos são os resistores de carbono e os resistores de fio enrolado. 14 Resistor de carbono 15 Resistor de Fio Enrolado 16 Resistor de Fio Enrolado 17 Resistor de Fio Enrolado 18 Resistor de Fio Enrolado • A dimensão física de um resistor não indica sua resistência, pois um resistor pequeno pode ter resistência muito baixa ou muito alta. • A dimensão física pode fornecer uma indicação sobre a sua especificação de potência. 19 Resistores variáveis • São usados para variar ou mudar a quantidade de resistência de um circuito. • Este resistores são chamados de: – Potenciômetros: possuem elemento resistivo formado por carbono; – Reostatos: possuem elementos resistivo formado por fio enrolado. 20 Resistores variáveis • Em ambos os casos, o contato com o elemento resistivo fixo é feito através de um braço deslizante. 21 Resistores variáveis • Reostatos geralmente são usados para controles de correntes muito altas, tais como as encontradas em cargas tipo motor e lâmpadas. 22 Resistores variáveis • Potenciômetros podem ser usados para variar o valor da tensão aplicada a um circuito. • A medida que o braço deslizante se aproxima de C, a tensão de saída diminui, o contrário acontece quando o braço deslizante se aproxima de A. 23 Resistores variáveis • Os potenciômetros, são encontrados em: 24 Lei de Ohm “Quem Vê, RI!!” 25 Lei de Ohm • Conhecendo-se duas quantidades, V, R ou I, pode-se calcular a terceira. • As equações da lei de Ohm podem ser memorizadas utilizando-se o círculo da lei de Ohm. 26 Lei de Ohm 27 Lei de Ohm 28 Lei de Ohm 29 Lei de Ohm • Exemplo 3.5: Uma lâmpada elétrica consome 1,0A operando num circuito de 120V. Qual a resistência do filamento da lâmpada? 1º Passo: Desenhar o diagrama do circuito. 30 Lei de Ohm 31 Potência elétrica “PreVI!!” 32 - 𝑉 = 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜, 𝑉 Potência elétrica 33 Potência elétrica 34 Potência elétrica 35 Potência elétrica 36 Potência elétrica 37 Potência elétrica 38 Potência elétrica 39 Cavalo-vapor • Um cavalo-vapor (horse-power hp) é equivalente a 746𝑊 de potência elétrica. • Na maioria dos cálculos é preciso considerar 1ℎ𝑝 = 750𝑊 • Para a conversão entre cavalo-vapor e quilowatts, utilize as seguintes equações: ℎ𝑝 = 1000 × 𝑘𝑊 750 = 4 3 × 𝑘𝑊 𝑘𝑊 = 750 × ℎ𝑝 1000 = 3 4 × ℎ𝑝 40 Cavalo-vapor 41 • Energia e trabalho são praticamente a mesma coisa e são ambas expressas nas mesmas unidades. • Entretanto, a potência é diferente, porque ela leva em conta o tempo gasto na realização do trabalho. • Sendo o watt a unidade de potência, um watt usado durante um segundo é igual ao trabalho de um joule, ou um watt é um joule por segundo. Energia elétrica 42 Energia elétrica 43 Energia elétrica 44 Leitura recomendada • Livro Eletricidade Básica: – Capítulo 3 45 • Façam os exercícios 3.11à 3.20, páginas 61 à 62 do livro. Entreguem os exercícios até 17/08/2012. • Dica: Olhem os exercícios resolvidos das páginas 57 à 61. • Deem sua opinião sobre o plano de ensino da disciplina no fórum da disciplina até dia 24/08/2012. Atividades 46
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